DE19521538A1 - Tor oder dergleichen mit elektrischem Antriebsaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tor oder dergleichen Verschließeinrichtung mit einem mittels eines elektrischen Gleichstrommotor-Antriebsaggregates zwischen Schließ- und Offenstellung bewegbaren ein- oder mehrteiligen, Torblatt, an wel­ ches die Abtriebswelle des Antriebsaggregates getrieblich angeschlossen ist und dessen Bewegungsstrecke proportional durch eine Impulsfolge wiedergegeben wird, welche von der Drehbewegung eine Welle des Antriebsaggregates abgelei­ tet ist und die einer Zahleinrichtung in einer Auswerteschaltung zugeführt wird, deren Zählstände mit Speicherwerten für vorbestimmte bzw. zuvor eingegebene Torblattstellungen verglichen werden und bei Koinzidenz zu Steuersignalen für das Antriebsaggregat ausgewertet sind.

Unter den hier angesprochenen Toren oder dergleichen sollen neben eigentlichen Toren aller Art als Gebäude- oder Geländeabschluß auch Türen, Fenster, Rol­ laden, Markisen und so weiter verstanden werden, die einer motorischen Betäti­ gung zugänglich sind.

Zur Vermeidung von in den Endlagen der Bewegungsstrecke des Torblattes an­ gebrachten Endschaltern hat man bereits die Bewegungsstrecke durch eine Impuls­ folge nachgebildet mit dem Erfolg, daß die Steuerung des Antriebes für die Ab­ schaltung der Torblattbewegung in den Endstellungen durch Zählen der bewegungsstreckenabhängigen Impulsfolge und Vergleich mit die Endstellungen markierenden Speicherwerten auf kleinstem Raume untergebracht werden kann, beispielsweise in demselben Gehäuse wie der Antriebsmotor. Die Speicherwerte können dabei nach Installation des Tores durch Verfahren des Torblattes mittels Handsteuerung bzw. niedriger Antriebsgeschwindigkeit - Schleichgang - unter einzelnen der dabei abgegebenen Impulsfolge den tatsächlichen Gegebenheiten entsprechend festgelegt werden.

Aufgrund der - spielfreien oder doch zumindest annähernd spielfreien - getriebli­ chen Verbindung zwischen Torblatt und Abtriebswelle des Antriebsaggregates ist die Zahl der Umdrehungen dieser und anderer Wellen des Antriebsaggregates eine entsprechend genaue Wiedergabe der Bewegungsstrecke des Torblattes. Da­ her wird die der Bewegungsstrecke entsprechende Impulsfolge oder Impulszahl durch einen Wandler erzeugt, der an eine der Wellen des Antriebsaggregates an­ geordnet ist. Dabei kann es sich um eine radial geschlitzte Scheibe handeln, auf deren Schlitzanordnung eine Lichtschranke ausgerichtet ist, so daß die umlaufen­ de Scheibe im Abstand der Schlitze am Ausgang der Lichtschranke Impulse er­ zeugt, oder es kann eine Magnetinduktionseinrichtung vorgesehen sein, bei der ein Dauermagnet mit einer Welle des Antriebes umläuft und in einer ortsfesten Spule Induktionsströme erzeugt. Diese bekannten Ausführungen sind hinsichtlich der besonderen Bauteile des Platzbedarfes, der Anfälligkeit gegen Verschmutzung etc. verhältnismäßig aufwendig. Auch ist die Auflösung, d. h. die Zahl der Impulse pro Streckenabschnitt beispielsweise einer Wellenumdrehung, eher ge­ ring, was der Genauigkeit des Einfahrens in die jeweilige Endstellung abträglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tor mit einem Gleichstrom-An­ triebsaggregat der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, dessen bewegungsstreckenabhängige Impulsfolgegewinnung wesentlich einfacher, raum­ sparend und betriebssicher ausgestaltet ist und eine hohe Auflösung gewähr­ leistet.

Ausgehend von einem Tor mit Antrieb der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Detektoreinrichtung für die Erfassung von Speisestromänderungen des laufenden Gleichstrommotors, die durch dessen Kommutator veranlaßt sind, an deren Ausgang die der Bewegungs­ strecke proportionale Impulsfolge auftritt.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß diese Vorgehensweise praktisch keine insbe­ sondere mechanischen Bauelemente benötigt, sondern vorhandene Einrichtungen, nämlich den Kommutator des Läufers des Gleichstrommotors, als Impulsbildner ausnutzt. Die Erzeugung der Impulsreihe geschieht also nur durch elektrotechni­ sche Weiterverarbeitung und damit kleinräumig, verschmutzungsunabhängig und somit wartungsfrei, wobei eine hohe Auflösung, nämlich eine der Segmentzahl des Kommutators entsprechende Anzahl von Impulsen pro Motorwellen­ umdrehung erreicht wird. Diese Eigenschaften sind vom besonderen Wert für den Torblattantrieb, weil dort kleinräumig und möglichst wartungsarm sowie mit möglichst genauem Anfahren der Endlagen gearbeitet werden muß. Dabei ist weiteren von besonderem Vorteil, daß die Festlegung der den Endstellungen des Torblattes entsprechenden Speicherwerte in einer Speichereinrichtung durch Zäh­ len mit eben der vorgeschilderten Impulsfolge zu Beginn des Torbetriebes und gegebenenfalls in zyklisch korrigierter Weise auch während der nachfolgenden Betriebszeit praktisch ohne weiteren Aufwand möglich ist.

Die mit dem Kommutator bewerkstelligte Stromwendung in den Wicklungs­ schleifen des Motorläufers macht sich in bekannter Weise als rhythmische Strom­ änderung im Speisestromkreis des Motorläufers bemerkbar, und zwar regelmäßig in Form eines durch die Kommutatorlamellenübergänge bedingten überlagerten Gleichstroms. Diese Speisestromänderung kann mittels eines Detektors erfaßt werden, wobei berührungslos arbeitende elektromagnetische Detektoren in Frage kommen. In besonders einfacher Weise wird ein Widerstandselement in den Speisestromkreis eingeschaltet, was grundsätzlich in Parallelschaltung zum Bürstenpaar des Kommutators geschehen könnte, vorzugsweise jedoch in Reihen­ schaltung zu diesen geschieht. Sofern das so gewonnene pulsierende Signal nicht ohne weiteres sicher genug verarbeitbar ist, läßt es sich aufbereiten, beispiels­ weise derart, daß man nach Ausfiltern oder Aussieben des Gleichstromanteiles eine Verstärkung und eine Impulsformung vornimmt. Die mit einem solchen An­ trieb besonders vorteilhaft zu betreibenden Tore sind insbesondere Garagen­ schwingtore, Deckengliedertore, Rolltore, Schiebetore und dergleichen. Insbe­ sondere solche die aufgrund des Gleichstrommotors und dessen einfacher Dreh­ zahlsteuerung mit gegenüber der Betriebsgeschwindigkeit niedrigerer Geschwin­ digkeit in eine oder beide Endlagen verfahrbar sind.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungs­ beispieles nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt senkrecht zur Fläche der Garagenöffnung mit sche­ matischer Wiedergabe eines Tores und dessen Antriebsaggregat;

Fig. 2 eine schematische Schaltskizze für die Ableitung und Aufbereitung einer durch Kommutatordrehung erzeugten, wegstreckenabhängigen Impulsfolge.

Fig. 1 zeigt ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Garagentor in schematischer Halb­ offen-Stellung im Bereich einer Garageneinfahrt, dessen über Kopf bewegbares Torblatt (2) - Schwingtorblatt - mittels im Bereich der oberen Innenkante gelager­ ten Rollen in horizontalen Führungsschienen und im übrigen durch ein Lenk­ gestänge 4 in bekannter Weise geführt ist und an dem eine Gewichtsausgleichs­ feder 5 angreift. Die horizontale Führungsschiene 3, der Lenker 4 und der Feder 5 sind nur hinsichtlich eines Seitenbereiches des Tores dargestellt und in gleicher Weise für die andere Torseite vorgesehen.

In Deckenbereich der Garage ist in bekannter Weise ein insgesamt mit 6 be­ zeichnetes Antriebsaggregat ortsfest angeordnet, das eine Schlittenführungs­ schiene 7, die sich parallel zu den horizontalen Führungsschienen 3 erstreckt, und ein Antriebsgehäuse 8 aufweist. In der Schlittenführungsschiene 7 ist ein Schlit­ ten längsverschiebbar geführt, der einerseits an einer in der Schiene als Endlos­ kette oder Endlosband ausgebildeten Verschiebeeinrichtung befestigt ist und andererseits über ein Lenkgestänge mit dem Torblatt in Verbindung steht. Die Transporteinrichtung wird von der Antriebswelle eines Gleichstrommotors mit anschließendem Getriebe derart hin- und hergehend bewegt, daß der Schlitten in der Schlittenführungsschiene zwischen zwei Endstellungen verschiebbar ist, in deren einer das angeschlossene Torblatt in seiner Schließstellung und in deren anderer in seiner Offenstellung ist. Der Gleichstrommotor mit anschließendem Getriebe sowie eine Steuerungseinrichtung für das Verfahren des Torblattes be­ finden sich im Antriebsgehäuse 8.

Fig. 2 zeigt ein schematisiertes Blockschaltbild für die Gewinnung der bewegungsstreckenabhängigen Impulsfolge. Zu diesem Zwecke ist in den Speise­ stromkreis für den Gleichstrommotor 9, dessen Kommutator 10 zur Verdeutli­ chung neben dem Motorsymbol wiedergegeben ist, eine Detektoreinrichtung 11 derart eingeschaltet, daß in Reihe zu dem Kollektor 10 des Motors 9 ein Wider­ stand 12 in den Speisestromkreis eingeschaltet ist, an welchem die bei laufenden Motor durch die Lamellenübergänge des Kommutators 10 bzw. die Stromwen­ dung in den an die Lamellen angeschlossenen Windungen der Rotorwicklung er­ zeugten Speisestromänderungen als entsprechend modelliertes Gleichstromsignal auftritt, wie dies unterhalb des Widerstandselementes 12 grafisch angedeutet ist. Das modellierte Signal wird abgegriffen und über ein Siebglied - hier ein Kondensator - geleitet, so daß der Gleichstromanteil entfällt und die Stromände­ rung als Wechselstromsignal auftritt, wie dies zwischen dem Kondensator 13 und einem sich daran anschließenden Verstärker 14 grafisch angedeutet ist. Die ver­ stärkten Signale werden einem Schmitt-Trigger 15 zugeleitet, an dessen Ausgang die Impulsfolge als Rechteckimpulsreihe 16 auftritt. Diese Impulsfolge wird in die Zähleinrichtung 17 eingegeben und hinsichtlich der jeweils erreichten Werte mit gespeicherten Werten verglichen, die die Endstellungen des Torblattes ange­ ben, was durch den Prozessor 18 symbolisiert ist. Bei Übereinstimmung von Zählerstand und Speicherwert wird ein Abschaltsignal erzeugt, des den Speise­ stromkreis für den Gleichstrommotor 9 unterbricht.

Das Symbol 9 für den Gleichstrommotor betrifft nur dessen Rotorspeisung und sagt über die Ausgestaltung des Stators nichts aus. Dieser kann beliebig ausgebil­ det sein. Aufgrund der Ankopplung der Motorwelle getrieblich an das Torblatt ist die Drehzahl der Motorwelle bzw. dessen Drehbewegung allgemein ein synchrones Abbild der Bewegungsstrecke des Torblattes. Die bei laufenden Motor 9 durch die Stromwendung in den Rotorspulen erzeugten Stromspitzen entsprechen in der Zahl ihrer Aufeinanderfolge somit synchron der Drehbewe­ gung des Rotors und damit der Bewegungsstrecke des Torblattes. Aufgrund der Vielzahl von Kollektorlamellen ergibt sich somit eine hohe Auflösung für die Drehbewegung der Rotorwelle und damit die Torblattbewegungsstrecke. Wo­ durch eine genauere Ansteuerung der Endstellungen des Torblattes wie auch eine genaue Festlegung der diesen Endstellungen entsprechenden Speicherwerte im Zuge der Einrichtung des Torbetriebes gegeben ist.

Claims (8)

1. Tor oder dergleichen Verschließeinrichtung mit einem mittels eines elektrischen Gleichstrommotor (9) - Antriebsaggregates (6) zwischen Schließ- und Offenstellung bewegbaren ein- oder mehrteiligen, Torblatt (2), an welches die Abtriebswelle des Antriebsaggregates getrieblich angeschlossen ist und dessen Bewegungsstrecke proportional durch eine Impulsfolge (16) wiedergegeben wird, welche von der Drehbewegung eine Welle des Antriebsaggregates (6) abgeleitet ist und die einer Zähleinrichtung (17) in einer Auswerteschaltung (17, 18) zuge­ führt wird, deren Zählstände mit Speicherwerten für vorbestimmte bzw. zuvor eingegebene Torblattstellungen verglichen werden und bei Koinzidenz zu Steuer­ signalen für das Antriebsaggregat (6) ausgewertet sind, gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung (11) für die Erfassung von Speisestromänderungen des laufenden Gleichstrommotors (9), die durch dessen Kommutator (10) veranlaßt sind, an deren Ausgang die der Bewegungsstrecke proportionale Impulsfolge (16) auftritt.

2. Tor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (11) ein elektrisches Widerstandselement (12) auf­ weist.

3. Tor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandselement (12) in Reihe zu dem Kommutator (10) des Gleichstrommotors (9) geschaltet ist.

4. Tor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (11) ein Siebglied (13) aufweist.

5. Tor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (11) einen Impulsformer, beispielsweise Schmitt-Trigger (15), aufweist.

6. Tor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Torblatt als über Kopf bewegbares Garagen-Schwingtorblatt (2) ausge­ bildet ist.

7. Tor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Torblatt als Deckengliedertorblatt ausgebildet ist.

8. Tor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Torblatt (2) mittels des Gleichstrommotors (9) mit gegenüber der übrigen Geschwindigkeit verringerter Geschwindigkeit in die Schließ- und/oder Offen­ stellung verfahrbar gesteuert ist.